一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构制造技术

本发明专利技术公开了一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，包括基座、水平向线性模组、弧形导轨、弧形滑动模组、竖直向线性模组、支撑臂、云台、舵机和模板；水平向线性模组安装在基座上，在水平向线性模组上设有沿左右移动的滑块Ⅰ；弧形导轨的下端固接在滑块Ⅰ上，弧形导轨的水平投影沿前后方向延伸；弧形滑动模组安装在弧形导轨上；竖直向线性模组安装在弧形滑动模组的一侧，在竖直向线性模组上设有沿上下移动的滑块Ⅱ；支撑臂侧向伸出，上端固接在滑块Ⅱ上；云台固接在支撑臂的下端；舵机与云台转动连接；模板与舵机通过刚性连接件固接，在刚性连接件上安装有电磁定位仪传感触头、倾角仪和接近开关。本发明专利技术高效、精确、安全、方便操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械领域，属于机械与医学放疗领域交叉的前沿学科,是一种用于体部肿瘤粒子植入放射治疗的自动摆位辅助装置。
技术介绍
在体部肿瘤的治疗中，作为一种重要的治疗方式，放射治疗越来越受到重视。放疗过程是通过各种高能射线照射肿瘤病变组织，以达到抑制和杀灭癌细胞的治疗方法。现阶段的放射治疗肿瘤依照其不同的方式，可以被划分为远距离放疗和近距离放疗。远距离放疗是通过X射线治疗机等将射线聚焦在人体外对体表或体内肿瘤部位进行短时间照射，以起到杀死肿瘤细胞的作用，代表的治疗方式为外照射。近距离放疗则是通过放射性核素靠近肿瘤部位，主要依靠γ射线抑制、杀伤肿瘤细胞，代表的治疗方式主要有125I粒子植入式治疗与192Ir后装治疗。作为一种近距离放疗治疗手段，放射性125I粒子植入被越来越多应用到临床治疗并取得了非常好的疗效。相较于传统的远距离照射治疗，粒子植入式的放射治疗具有许多优点：1)粒子被精确植入肿瘤内部，减少了放射性核素对周围正常组织的放射性损伤，不会造成例如外照射对体表皮肤等组织的永久性伤害。2)由于粒子被永久性植入肿瘤组织，因此其照射位置是固定的，可随患者移动，对肿瘤组织可造成持续性伤害，疗效也更加明显。3)植入粒子数目可根据患者具体情况变动，具有更大的灵活性。通过控制粒子数目以及粒子位置，较好地包围治疗靶区，达到较理想的放射剂量分布，因此并发症较少。通过各大医院使用放射性粒子植入式治疗肿瘤的情况，粒子的精确植入至关重要，其关系到肿瘤靶区的剂量分布，直接关系到放疗疗效。当前粒子植入的方法是：通过调节手动的支架固定穿刺模板，然后经过模板插入穿刺针植入粒子。在手动调节过程中，模板末端的角度误差很难保证，精度较低，进而造成粒子植入位置精度较低。并且手动调节的过程非常耗时。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，该机构能够准确定位放疗粒子植入模板，并大大缩短定位时间。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，包括基座、水平向线性模组、弧形导轨、弧形滑动模组、竖直向线性模组、支撑臂、云台、舵机和模板；所述水平向线性模组安装在所述基座上，在所述水平向线性模组上设有沿左右移动的滑块Ⅰ；所述弧形导轨的下端固接在所述滑块Ⅰ上，所述弧形导轨的水平投影沿前后方向延伸；所述弧形滑动模组安装在所述弧形导轨上；所述竖直向线性模组安装在所述弧形滑动模组的一侧，在所述竖直向线性模组上设有沿上下移动的滑块Ⅱ；所述支撑臂侧向伸出，上端固接在所述滑块Ⅱ上；所述云台固接在所述支撑臂的下端；所述舵机与所述云台转动连接；所述模板与所述舵机通过刚性连接件固接，在所述刚性连接件上安装有电磁定位仪传感触头、倾角仪和接近开关。所述弧形导轨的弧度为90°，所述基座采用全对称结构，在所述弧形导轨的本体两端各固接有一U型插头，在所述滑块Ⅰ上固接一T型插座，所述U型插头插在所述T型插座上并采用螺栓锁紧，在所述螺栓的头部设有手轮。所述水平向线性模组采用丝杠导轨结构，所述丝杠导轨结构采用具有自锁螺纹的丝杠，所述丝杠沿左右方向设置，在所述丝杠上连接有所述滑块Ⅰ，所述丝杠由电机Ⅰ驱动。所述弧形滑动模组安装在所述弧形导轨的本体上，包括弧形滑动基体，在所述弧形滑动基体上固装有导向滚轮和导向滑块，所述导向滚轮和所述导向滑块均设有V型槽，在所述弧形导轨的本体上设有与所述V型槽适配的滑轨和齿条，所述导向滚轮和所述导向滑块通过所述V型槽装配在所述滑轨上，在所述齿条上啮合有齿轮，所述齿轮由电机Ⅱ驱动，所述电机Ⅱ和所述齿轮均安装在所述弧形滑动基体上，在所述电机Ⅱ上设有抱闸模块。所述支撑臂采用镂空结构，并采用铝合金材质。本专利技术具有的优点和积极效果是：采用高精度步进电机配合相应的抱闸系统以及自锁结构，可以实现高精度到位的同时，方便结构锁定，增强了整体结构的安全性。结构采用90°弧形导轨单侧构型，更贴近于患者体表，并且利用对称结构，通过手轮操作，方便拆装，实现了机构的双侧安装就位，拓展了机构的工作范围，从而使治疗的效果最大化。机构末端的模板材料采用CT兼容的聚碳酸酯，同时该种材料透明，方便医生手术过程中对入针情况的观察。机构的基座结构对称，可换向夹持在CT连床两侧，在实施手术过程中，可随患者、病床一起进入CT扫描腔道进行多次扫描。末端的旋转自由度采用舵机驱动，在减轻机构重量的同时，大大减小了机构占用空间。综上所述，本专利技术高效、精确、安全、方便临床操作。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的弧形滑动模组和弧形导轨装配示意图；图3为本专利技术的弧形滑动模组和弧形导轨装配的内部示意图；图4为本专利技术的末端结构细化示意图。图中：1、基座，2-1、电机Ⅰ，2-2、滑块Ⅰ，2-3、T型插座，2-4、丝杠，3、手轮，4-1、本体，4-2、U型插头，4-3、滑轨，4-4、齿条，5-1、弧形滑动基体，5-2、导向滚轮，5-3、导向滑块，5-4、齿轮，5-5、电机Ⅱ，6-1、滑块Ⅱ，7、支撑臂，8、云台，9、舵机，10、刚性连接件，11、模板。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1～图4，一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，包括基座1、水平向线性模组、弧形导轨、弧形滑动模组、竖直向线性模组、支撑臂7、云台8、舵机9和模板11。所述基座1采用安装螺钉安装在CT连床的床板上，基座1采用全对称结构，可以按照工作要求安装在CT连床的左侧或右侧，实现机构的双侧工作摆位，保证该机构可以在CT连床的左右两侧自由固定，加大了机构的工作空间。所述水平向线性模组安装在所述基座1上，在所述水平向线性模组上设有沿左右移动的滑块Ⅰ2-2；所述水平向线性模组采用丝杠导轨结构，所述丝杠导轨结构采用具有自锁螺纹的丝杠2-4，所述丝杠2-4沿左右方向设置，在所述丝杠2-4上连接有所述滑块Ⅰ2-2，所述丝杠2-4由电机Ⅰ2-1驱动，带动该机构实现左右自由度的调整，当调整至工作位置时，水平向线性模组可以依靠丝杠的自锁螺纹实现自锁，固定位置。所述弧形导轨的弧度为90°，所述弧形导轨的下端固接在所述滑块Ⅰ2-2上，所述弧形导轨的水平投影沿前后方向延伸。所述弧形导轨与所述滑块Ⅰ2-2的固接结构为：在所述弧形导轨的本体4-1两端各固接有一U型插头4-2，在所述滑块Ⅰ2-2上固接一T型插座2-3，U型插头4-2插在T型插座2-3上并采用螺栓锁紧，在所述螺栓的头部设有手轮3。该结构能够快速实现弧形导轨的换向，换向时，现松开螺栓，取下所述弧形导轨，然后将基座1移动到CT连床的另一侧，将所述弧形导轨两端颠倒安装在T型插座2-3上，进而实现该机构在病床左右两侧均可安装的工作要求，实现该机构的双侧工作要求，并且拓宽了弧形导轨以下的患者躺位空间，使其更易于临床操作。所述弧形滑动模组安装在所述弧形导轨的本体4-1上，包括弧形滑动基体5-1，在所述弧形滑动基体5-1上固装有导向滚轮5-2和导向滑块5-3，所述导向滚轮5-2和所述导向滑块5-3均设有V型槽，在所述弧形导轨的本体4-1上设有与所述V型槽适配的滑轨4-3和齿条4-4，所述导向滚轮5-2和所述导向滑块5-3通过所述V型槽装配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，其特征在于，包括基座、水平向线性模组、弧形导轨、弧形滑动模组、竖直向线性模组、支撑臂、云台、舵机和模板；所述水平向线性模组安装在所述基座上，在所述水平向线性模组上设有沿左右移动的滑块Ⅰ；所述弧形导轨的下端固接在所述滑块Ⅰ上，所述弧形导轨的水平投影沿前后方向延伸；所述弧形滑动模组安装在所述弧形导轨上；所述竖直向线性模组安装在所述弧形滑动模组的一侧，在所述竖直向线性模组上设有沿上下移动的滑块Ⅱ；所述支撑臂侧向伸出，上端固接在所述滑块Ⅱ上；所述云台固接在所述支撑臂的下端；所述舵机与所述云台转动连接；所述模板与所述舵机通过刚性连接件固接，在所述刚性连接件上安装有电磁定位仪传感触头、倾角仪和接近开关。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，其特征在于，包括基座、水平向线性模组、弧形导轨、弧形滑动模组、竖直向线性模组、支撑臂、云台、舵机和模板；所述水平向线性模组安装在所述基座上，在所述水平向线性模组上设有沿左右移动的滑块Ⅰ；所述弧形导轨的下端固接在所述滑块Ⅰ上，所述弧形导轨的水平投影沿前后方向延伸；所述弧形滑动模组安装在所述弧形导轨上；所述竖直向线性模组安装在所述弧形滑动模组的一侧，在所述竖直向线性模组上设有沿上下移动的滑块Ⅱ；所述支撑臂侧向伸出，上端固接在所述滑块Ⅱ上；所述云台固接在所述支撑臂的下端；所述舵机与所述云台转动连接；所述模板与所述舵机通过刚性连接件固接，在所述刚性连接件上安装有电磁定位仪传感触头、倾角仪和接近开关。2.根据权利要求1所述的肿瘤放疗粒子植入辅助自动定位机构，其特征在于，所述弧形导轨的弧度为90°，所述基座采用全对称结构，在所述弧形导轨的本体两端各固接有一U型插头，在所述滑块Ⅰ上固接一T型插座，所述U型插头...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜杉，窦怀素，李思远，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12